RU2092896C1

RU2092896C1 - Switching network

Info

Publication number: RU2092896C1
Application number: RU93012283A
Authority: RU
Inventors: Олег Хонбинович Ким
Original assignee: Олег Хонбинович Ким
Priority date: 1993-03-09
Filing date: 1993-03-09
Publication date: 1997-10-10

Abstract

FIELD: computer engineering, in particular, computer-aided design of very-large scale integral circuits, systems with self-organizing structure, models of digital and analog circuits. SUBSTANCE: device has two groups of matrix commutators, which information inputs and outputs are connected. EFFECT: simplified design. 2 dwg

Description

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано при проектировании БИС, устройств и систем с перестраиваемой архитектурой, а также для получения физических моделей моделируемых цифровых и аналоговых электрических схем в системах моделирования. The invention relates to the field of computer technology and can be used in the design of LSI, devices and systems with a tunable architecture, as well as to obtain physical models of simulated digital and analog electrical circuits in simulation systems.

Известна коммутационная среда, выполненная в виде множества однотипных, соединенных друг с другом регулярным образом автоматических коммутационных ячеек, которые характеризуются коллективным поведением. Программированием ячеек коммутационной среды осуществляют образование цифровых каналов передачи информации между информационными входами и выходами коммутационной среды [1]
Недостатком известных аналогов являются большие аппаратурные затраты и сложность настройки. Кроме того, образуемые в коммутационной среде цифровые каналы передачи информации по выполненным функциям неадекватны физическим электрическим соединениям. Указанные недостатки ограничивают области применения известных технических решений.Known switching environment, made in the form of many of the same type, connected to each other in a regular way automatic switching cells, which are characterized by collective behavior. By programming the cells of the switching medium, digital channels of information transfer between the information inputs and outputs of the switching medium are formed [1]
A disadvantage of the known analogues is the high hardware costs and the complexity of the settings. In addition, digital channels of information transmission formed in the switching environment for the functions performed are inadequate to physical electrical connections. These disadvantages limit the scope of known technical solutions.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному устройству является коммутационная среда, содержащая (N+1) матричных коммутаторов (K•M), каждый из которых обеспечивает коммутацию К информационных входов на М информационных выходов по принципу "любой на любой", одноименные информационные выходы матричных коммутаторов объединены и являются информационными выходами устройства, информационные входы (N+1) матричных коммутаторов являются информационными входами устройства, а управляющие входы (N+1) матричных коммутаторов являются управляющими входами устройства [2]
На множестве информационных входов коммутационной среды программированием матричных коммутаторов осуществляют любые электрические соединения, имеющие случайный (неупорядоченный, нерегулярный) характер. Максимальное число реализуемых электрических цепей равно М числу информационных выходов.The closest in technical essence to the proposed device is a switching medium containing (N + 1) matrix switches (K • M), each of which provides switching K information inputs to M information outputs on the principle of "any to any", the same information outputs matrix the switches are combined and are the information outputs of the device, the information inputs of the (N + 1) matrix switches are the information inputs of the device, and the control inputs (N + 1) of the matrix switches are apparatus [2] inputs vlyayuschimi
On the set of information inputs of the switching medium, matrix switches are programmed with any electrical connections that have a random (disordered, irregular) character. The maximum number of realized electrical circuits is equal to M the number of information outputs.

Недостатком прототипа являются большие аппаратурные затраты. The disadvantage of the prototype is the high hardware costs.

Коммутационная среда содержит матричные коммутаторы с аналоговыми ключевыми элементами, каждый из которых содержит группу информационных входов, группу информационных выходов и группу управляющих входов, N информационных входов, М информационных выходов и L управляющих входов. The switching environment contains matrix switches with analog key elements, each of which contains a group of information inputs, a group of information outputs and a group of control inputs, N information inputs, M information outputs and L control inputs.

Новым является то, что устройство содержит первую группу из F (где F= N/V) матричных коммутаторов V•V и вторую группу из Q (где Q=V-P) матричных коммутаторов F•H, причем одноименные i-е

информационные выходы матричных коммутаторов первой группы матричных коммутаторов объединены, j-е

информационные выходы матричных коммутаторов первой группы матричных коммутаторов подключены соответственно к группе информационных входов u-го

матричного коммутатора второй группы матричных коммутаторов, информационные входы матричных коммутаторов первой группы матричных коммутаторов являются N информационными входами коммутационной среды, i-е, j-е информационные выходы матричных коммутаторов первой группы матричных коммутаторов и k-е (k-1,H) информационные выходы матричных коммутаторов второй группы матричных коммутаторов являются М информационными выходами коммутационной среды, управляющие входы матричных коммутаторов первой и второй групп матричных коммутаторов являются L управляющими входами коммутационной среды.What is new is that the device contains the first group of F (where F = N / V) matrix V • V switches and the second group of Q (where Q = VP) matrix F • H switches, and the ith

information outputs of matrix switches of the first group of matrix switches are combined, jth

the information outputs of the matrix switches of the first group of matrix switches are connected respectively to the group of information inputs of the u-th

matrix switch of the second group of matrix switches, the information inputs of the matrix switches of the first group of matrix switches are N information inputs of the switching medium, the ith, jth information outputs of the matrix switches of the first group of matrix switches and the kth (k-1, H) information outputs matrix switches of the second group of matrix switches are M information outputs of the switching medium, the control inputs of the matrix switches of the first and second groups of matrix switches are L control inputs of the switching medium.

В изобретении предлагается решение задачи уменьшения размерности коммутационной среды, что позволяет в сравнении с прототипом сократить аппаратурные затраты более чем на один порядок. The invention proposes a solution to the problem of reducing the dimensionality of the switching environment, which allows in comparison with the prototype to reduce hardware costs by more than one order.

На фиг. 1 представлена схема предлагаемой коммутационной среды; на фиг. 2 схема матричного коммутатора К590КН14. In FIG. 1 shows a diagram of the proposed switching environment; in FIG. 2 diagram of the matrix switch K590KN14.

Коммутационная среда (фиг. 1) содержит матричные коммутаторы с аналоговыми ключевыми элементами, каждый из которых содержит группу информационных входов, группу информационных выходов и группу управляющих входов, N информационных входов, М информационных выходов и L управляющих входов, первую 1.1.1.F группу из F (где F=N/V) матричных коммутаторов V•V и вторую 2.1.2.Q (где Q=V-P) из матричных коммутаторов F•H, причем одноименные i-е

информационные выходы 3.1.3.Р матричных коммутаторов первой группы матричных коммутаторов объединены, j-е

информационные выходы 3.(V-P+Y). 3. V матричных коммутаторов первой 1.1.1.F группы матричных коммутаторов подключены соответственно к группе информационных входов 4.1.4.F u-того

матричного коммутатора второй группы 2.1.2.Q матричных коммутаторов, информационные входы 5.1.5.V матричных коммутаторов являются N информационными входами коммутационной среды, i-е и j-е и информационные выходы 3.1.3.P,3.(V-P+Y).3.V матричных коммутаторов первой 1.1.1.F группы матричных коммутаторов и k-е

информационные выходы 6.1.6.H матричных коммутаторов второй 2.1.2.Q группы матричных коммутаторов являются М информационными выходами коммутационной среды, управляющие входы 7.1.7. β, 8.1.8.Z матричных коммутаторов первой 1.1.1.F и второй 2.1.2.Q групп матричных коммутаторов являются L управляющими входами коммутационной среды.The switching environment (Fig. 1) contains matrix switches with analog key elements, each of which contains a group of information inputs, a group of information outputs and a group of control inputs, N information inputs, M information outputs and L control inputs, the first 1.1.1.F group from F (where F = N / V) of the matrix switches V • V and the second 2.1.2.Q (where Q = VP) from the matrix switches F • H, and the ith

information outputs 3.1.3. P matrix switches of the first group of matrix switches are combined, j

information outputs 3. (V-P + Y). 3. The V matrix switches of the first 1.1.1.F group of matrix switches are connected respectively to the group of information inputs 4.1.4.F of the u-th

matrix switch of the second group 2.1.2.Q matrix switches, information inputs 5.1.5.V matrix switches are N information inputs of the switching medium, i-th and j-th and information outputs 3.1.3.P, 3. (V-P + Y) .3.V matrix commutators of the first 1.1.1.F group of matrix commutators and kth

information outputs 6.1.6.H of matrix switches of the second 2.1.2.Q group of matrix switches are M information outputs of the switching medium, control inputs 7.1.7. β, 8.1.8.Z matrix commutators of the first 1.1.1.F and second 2.1.2.Q groups of matrix commutators are L control inputs of the switching medium.

Матричный коммутатор (фиг. 2) содержит дешифратор 9, узел 10 хранения информации и матрицу 11 аналоговых ключей, причем выходы дешифратора 9 соединены с адресными входами узла 10 хранения информации, выходы которого соединены соответственно с управляющими входами ключей матрицы 11 аналоговых ключей, адресные входы дешифратора 9 и два информационных входа узла 10 хранения информации являются управляющими входами матричного коммутатора, вертикальные коммутируемые шины матрицы 11 являются информационными 13 входами матричного коммутатора, горизонтальные коммутируемые шины являются информационными 14 выходами матричного коммутатора. The matrix switch (Fig. 2) contains a decoder 9, an information storage unit 10 and an analog key matrix 11, the outputs of the decoder 9 being connected to the address inputs of the information storage unit 10, the outputs of which are connected respectively to the key control inputs of the analog key matrix 11, the address inputs of the decoder 9 and two information inputs of the information storage unit 10 are the control inputs of the matrix switch, the vertical switched buses of the matrix 11 are the information 13 inputs of the matrix switch, horiz ntalnye switched tires are information 14 outputs matrix switcher.

Программирование матричного коммутатора (фиг. 2) осуществляют записью программы настройки в узел 10 хранения информации путем подачи соответствующих управляющих сигналов на входы 12.1, 12.2 и 12.3. The programming of the matrix switch (Fig. 2) is carried out by writing the setup program to the information storage unit 10 by supplying the corresponding control signals to the inputs 12.1, 12.2 and 12.3.

Например, чтобы осуществить в матричном коммутаторе коммутацию информационного входа 13.1 на информационный выход 14.3, необходимо в матрице 11 "замкнуть" аналоговый ключ, который находится на перекрестье вертикальной 13.1 и горизонтальной 14.3 коммутируемых шин. Для этого на вход 12.1 подают адрес элемента памяти узла 19, выход которого соединен с управляющим входом этого аналогового ключа, на вход 12.3 подают сигнал "Лог.1", а на выход 12.2 подают синхроимпульс. По переднему фронту синхроимпульса в узел 10 хранения информации осуществляется запись информации, при этом соответствующий элемент узла 10 устанавливается в такое состояние, при котором связанный с ним аналоговый ключ открывается и "замыкает" соответствующие вертикальную и горизонтальную коммутационные шины. For example, in order to carry out the switching of the information input 13.1 to the information output 14.3 in the matrix switch, it is necessary to “close” the analog key in the matrix 11, which is located at the crossroads of the vertical 13.1 and horizontal 14.3 switched buses. To do this, input 12.1 is supplied with the address of the memory element of node 19, the output of which is connected to the control input of this analog key, signal “Log.1” is sent to input 12.3, and a clock pulse is output 12.2. On the leading edge of the clock pulse, information is recorded in the information storage unit 10, and the corresponding element of the node 10 is set in such a state that the analog key connected to it opens and closes the corresponding vertical and horizontal switching buses.

Программированием матричных коммутаторов первой и второй групп матричных коммутаторов коммутационной среды реализуют все электрические соединения на множестве N информационных выводов. By programming the matrix switches of the first and second groups of matrix switches of the switching environment, all electrical connections on the set N of information outputs are realized.

Claims

A switching environment containing matrix switches with analog key elements, each of which contains a group of information inputs, a group of information outputs and a group of control inputs, N information inputs, M information outputs and L control inputs, characterized in that it contains the first group of F matrix switches V • V and the second group of Q matrix switches F • H; moreover, the information outputs of the same matrix ie (i = 1, Р) of the matrix switches of the first group of matrix switches are combined, je (j P + 1, V) inf the formation outputs of the matrix switches of the first group of matrix switches are respectively connected to the group of information inputs of the Uth (U 1, Q) matrix switch of the second group of matrix switches, the information inputs of the matrix switches of the first group of matrix switches are N information inputs of the switching medium, i- and je information the outputs of the matrix switches of the first group of matrix switches and the k-th (k 1, H) information outputs of the matrix switches of the second group of matrix switches are I have data outputs switching environment, the control inputs of the matrix switches of the first and second sets of matrix switches are L control inputs of the switching environment.